Lenze在工业水洗机中的应用

1 概述

纺织机械主要分为前道纺纱、中道织造以及后道染整，而染整工艺的主要作用就是基于不同原材料编织而成的纺织成品，在交付到最终用户前对其进行以化学处理为主的工艺过程，以保证纺织成品的使用价值。水洗机（见图1）作为后染整工艺中重要的组成部分，通过多种水洗工艺，如喷淋、浸泡、抽吸等，结合高性能自动化驱动控制系统实现对织物的高效清洗处理，保证了织物的白净度和光泽度。换句话说，水洗机作为一种承上启下的机型，对整个工艺流程的质量起到了极其重要的作用。

水洗机的关键控制技术包括以速度调节的方式实现良好的张力控制以及高精度同步控制。Lenze作为有着几十年丰富应用经验的成套解决方案供应商，通过提供高性能的驱动产品，加上丰富的应用模板，可轻松高效地实现设备控制的要求。

2 Lenze解决方案

2.1 Lenze主要产品

1) c300控制器：专为集中式运动控制而设计控制产品，逻辑控制(PLC) 、运动控制和可视化功能完美整合于一个单一设备中，可在节省空间的同时，智能化地承担起所有相关控制任务。时帧可精确至1μs保证了高精度的输出控制，USB闪存驱动实现自动化标准设置和数据备份，内置网络服务器实现故障诊断，符合工业标准的程序开发平台和标准确保未来可扩展性，多样的通讯方式和丰富的IO扩展性均展现出该控制产品的优越性能。

2) 8400系列变频器：适用于多种驱动任务，无论有无速度反馈。通过优化的配置编程软件平台以及灵活的附件选配，轻松实现可控运动。也可在需要时通过总线系统进行通信，其内置的制动管理还可大大降低工艺停车的损耗，实现能源使用的最优化。

3) 高性能减速电机：功能上具备良好的扩展性，减速比分布密度高，可轻松根据必要过程参数进行调试。减速机和电机的高效性确保了其优越的驱动性能，可满足任何需要。

2.2 Lenze系统解决方案

Lenze系统解决方案主要是用8400 StateLine变频器作为主要的电机驱动和控制部件，通过一对一或者一对多的连接方式，以及内置软件平台所提供的丰富功能模块、可灵活配置的输入输出信号、支持高达10kHz HTL的编码器信号，实现对电机的速度闭环控制。

另外，在每节水洗箱设备上均安装有张力传感器，用于检测当前织物在清洗过程中的实际张力，该参数同样地可以通过8400StateLine的模拟量输入端口给定到控制器，再通过内部的程序对相应数据进行分析处理，并按照预定的数学模型和运行规则，优化控制指令，使整个系统的控制精度得到进一步的提升。

上位控制器c300通过CANopen总线与连接在同一网络中的各个8400 StateLine驱动器进行高速实时的数据交互，采集各个工位的速度或其他重要参数的数值，经由内部高速内核完成运算处理，并根据工艺要求将优化控制的命令快速传达到每个工位的变频器，高效快捷地实现各个工位之间的高精度同步控制。

3 Lenze亮点

1) 提供成套的、成熟的、高性价比的电气自动化解决方案。

2) 高性能的变频器，保证高温、高湿环境中的使用稳定性。

3) 灵活的编程软件，轻松实现电机的无级调速控制。

4) Lenze变频器支持VFC-eco节能运行模式，使设备的能耗更加绿色。

4 展望

随着工业4.0和中国制造2025的不断推进，水洗设备将向着更加集成化、智能化的方向发展，大量高性能的自动化产品的应用也将会是未来水洗机甚至是整个纺机设备的必经之路。着眼于此，Lenze也推出了更具创新性的产品和整体解决方案，期待为水洗机设备制造商更高效地解决各类问题。